JP2016201928A

JP2016201928A - 往復移動機構

Info

Publication number: JP2016201928A
Application number: JP2015081091A
Authority: JP
Inventors: 竹内　弘; Hiroshi Takeuchi; 弘竹内
Original assignee: Junkosha Co Ltd
Current assignee: Junkosha Co Ltd
Priority date: 2015-04-10
Filing date: 2015-04-10
Publication date: 2016-12-01

Abstract

【課題】駆動時の安定性を確保しつつ、長尺体の湾曲部における膨らみを効果的に抑制し、全体として高さを抑えて低背化が可能な往復移動機構を提供する。
【解決手段】往復移動可能な移動部３と、固定された固定部４と、複数本のケーブル等で構成されるとともに、U字状に湾曲し、移動部の第１延伸部２ａと、湾曲部２ｂと、固定部側の第２延伸部２ｃを有し、一端部が移動部に、他端部が固定部に接続された長尺体２と、支持部材本体６及び係止部材１０を有し、長尺体を支持する支持部材５と、を備える。支持部材本体は、長尺体の外側に配置されるとともに、湾曲方向への曲げ剛性より、湾曲方向とは反対方向への曲げ剛性が大きく構成されている。係止部材は、長尺体の内側に配置されるとともに、長尺体を挟持した状態で支持部材本体の他端部側に接続されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ケーブル・チューブ等の長尺体と、該長尺体を支持するために長尺体に沿って配置された支持部材とを有し、例えば、電子部品製造装置等のロボット、工作機械、クレーン、プリンタ等におけるＸ−Ｙの２軸等で往復移動する先端側の移動部と基端側の固定部等との間に配置される往復移動機構に関する。

従来、例えば、チップマウンタ等の半導体製造装置は、ノズルに吸着したチップ型の電子部品をプリント基板・ウエハ等の所定箇所まで移動させ、当該箇所に搭載するために、モータ等で駆動され、Ｘ−Ｙの２軸等で往復移動する機構を備えている。従来、かかる往復移動機構には、電気ケーブルやエアの流路となるチューブ等で構成された長尺体を備えており、この長尺体の構成如何によっては、湾曲によって生じる反力から、図４に示すとおり、U字状に湾曲した状態で、固定部４と、この固定部よりも上方に配置され、かつ水平方向に往復移動可能な移動部３とに接続された長尺体２の湾曲部２ｃ付近が大きく膨らむことによって、高さ方向の大きさを抑えることができず、低背化が阻害され（Ｈ１＞Ｈ２）、装置全体のコンパクト化が阻害される結果となっていた。

このような問題を防止するために、図５に示すとおり、支持部材１１１が金属板（例えば、SUS板）で構成されるとともに、長尺体２の外側（同図の上側）に配置され、一端部が移動部３に接続されるとともに、移動部３から水平方向に延びる支持部材１１１とを備える往復移動機構が存在する（先行技術文献１参照）。

このように、従来は、Ｕ字状に湾曲可能な長尺体２を板状の支持部材１１１で抑え込むことによって、長尺体２の膨らみを抑制し、低背化を図るようにしている。しかしながら、かかる構成では、支持部材１１１は板状のものであるため、直線状態しか取り得ることができず、移動部３の往復移動に応じて長尺体２の形状に対応して湾曲することができない。このため、図６（Ａ）および（Ｂ）に示すとおり、移動部３の移動距離に応じて支持部材１１１の長さが設定され、長尺体２の湾曲による膨らみがより大きくなる湾曲部２ｃ付近まで支持部材１１１を配置することができず、結果として低背化に大きく寄与するものではない。また仮に長尺体２の湾曲部２ｃ付近まで伸びる支持部材１１１を配置した場合（図７（Ａ）参照）には、移動部３の往復移動によって支持部材１１１が往復移動機構を収容する筺体や他の部材に衝突してしまうため、使用できない。

以上のように、湾曲によって膨らむ長尺体を抑え込むために、単に板状の支持部材を外側から配置し、長尺体を抑え込むだけでは、往復移動機構全体の低背化を効果的に実現することができない。

特開２０１４−２１６５７８号公報

以上のように、近年の半導体製造装置をはじめとした製造装置は、製造される製品の多機能化・高機能化に伴う高密度化・高精度化が求められる一方、製造機器としても小型化・低背化等が益々要求されることが多く、往往復移動機構にも全体として高さを抑えて低背化が可能な技術が切望されている。

本発明は、上記のような課題に鑑みなされたものであり、多種多様な製造装置において使用でき、長尺体の湾曲部における膨らみを効果的に抑制し、全体として高さを抑えて低背化が可能な往復移動機構を提供することにある。

即ち、上記目的達成のため、本発明の往復移動機構は、往復移動可能な第１移動部または固定された第１固定部と、往復移動可能な第２移動部または固定された第２固定部と、1または複数本のケーブルおよび/またはチューブで構成されるとともに、U字状に湾曲し、第１移動部または第１固定部側の第１延伸部と、湾曲部と、第２移動部または第２固定部側の第２延伸部を有し、一端部が第１移動部または第１固定部に、他端部が前記第２移動部または第２固定部に接続された長尺体と、支持部材本体および係止部材を有し、長尺体を支持する支持部材と、を備え、支持部材本体は、長尺体の外側に配置されるとともに、一端部が第１移動部または第１固定部に接続されており、第１延伸部の長さが最大のときは、他端が前記第１延伸部の前記湾曲部側に対応する位置または前記湾曲部に対応する位置にあり、かつ前記第１延伸部の長さが最小のときは、他端が前記湾曲部に対応する位置にある長さを有し、少なくとも前記長尺体の湾曲方向に対応する方向に湾曲可能であり、当該湾曲方向への曲げ剛性より、湾曲方向とは反対方向への曲げ剛性が大きく構成されており、係止部材は、長尺体の内側に配置されるとともに、長尺体を挟持した状態で支持部材本体の他端部側に接続されていることを特徴とする。

この構成によれば、長尺体は、U字状に湾曲されていることによって、第１移動部または第１固定部側の第１延伸部と、湾曲部と、第２移動部または第２固定部側の第２延伸部とを有しており、この長尺体に対し、支持部材の支持部材本体が外側から支持している（図８参照）。また、長尺体は、少なくとも長尺体の湾曲方向に対応する方向に湾曲可能であり、この湾曲方向への湾曲に対する曲げ剛性よりも、湾曲方向とは反対方向への曲げ剛性が高く構成されているため、長尺体の湾曲によって生じる第１延伸部の膨らみを外側から支持することによって、長尺体の膨らみを低減させることができる。

ここで、上記の曲げ剛性の計測方法としては、図１１に示すように、支持部材本体の一端部側を固定し、一端部側から他端部側を同じ高さにした状態において、固定位置から他端部側までの所定の長さＬ１の押圧位置において、他端部側を下方に所定の長さＬ２を押圧した場合にかかる荷重（Ｎ）を計測することにより算出する。なお、支持部材の固定部側と他端部側の高さを同じにした状態において、他端部側が自重で湾曲してしまう場合の荷重は０（Ｎ）とする。ここで、長尺体の湾曲方向に対応する方向への曲げ剛性（Ｐ１）、すなわち往復移動機構の長尺体の湾曲による内側方向の曲げ剛性は、長尺体の湾曲方向を内側とし、支持部材の内側が同図の下側を向くように一端部側を固定し、上記の計測方法において計測する。一方、長尺体の湾曲方向とは反対方向への曲げ剛性（Ｐ２）、すなわち長尺体の湾曲とは反対の外側方向への曲げ剛性は、上記の曲げ剛性（Ｐ１）の計測状態から支持部材を上下方向に１８０度回転させ、上記の計測方法と同様に計測する。

さらには、係止部材は、長尺体の内側に配置されるとともに、前記長尺体を挟持した状態で前記支持部材本体の他端部側に接続されているため、第１および/または第２移動部の往復移動に伴い（図９（Ａ）参照）、長尺体の湾曲部において、支持部材本体を湾曲させることができ（図９（Ｂ）参照）、第１および/または第２移動部移動部の往復移動に伴い、支持部材本体が筺体に当接することを回避することができ、多種多様な製造装置において使用できる。

また、本発明の支持部材本体は、一端部が前記第１移動部または前記第１固定部に接続されており、長尺体の前記第１延伸部の長さが最大のときは、他端が前記第１延伸部の前記湾曲部側に対応する位置または前記湾曲部に対応する位置にあるため、尺体の膨らみが発生する第１延伸部側を効果的に支持することができる。図６（Ａ）に示すような支持部材本体の長さが短いと、長尺体の第１延伸部の膨らみを支持できない。

さらに、本発明の支持部材本体は、長尺体の第１延伸部の長さが最小のときは、他端が前記湾曲部に対応する位置にある長さに留まっており、第１および/または第２移動部の往復移動に伴い、図１０に示すように、第２延伸部側にまで支持部材本体が配置されることはなく、円滑な往復移動を阻害することがない。

本発明の実施形態の往復移動機構の構成を模式的に示す図である。本発明の実施形態の往復移動機構の主要部の構成を示す図であり、（Ａ）は、Ｕ字状に湾曲した支持部材及びそれに沿って配置された長尺体を示す側面図、（Ｂ−１）はＡ-Ａ線における断面図、（Ｂ−２）は、Ｂ-Ｂ線における断面図である。本発明の実施形態による移動部の位置に応じた状態を模式的に示す図であり、（Ａ）は初期状態、（Ｂ）移動の途中状態、（Ｃ）は移動の終盤状態を示す図である。従来技術および比較例１の構成を模式的に示す図である。従来技術および比較例２の構成を模式的に示す図である。従来技術の構成および動作を模式的に示す図であり、（Ａ）は初期状態、（Ｂ）は移動の終盤状態を示す図である。従来技術の構成および動作を模式的に示す図であり、（Ａ）は初期状態、（Ｂ）は移動の終盤状態を示す図である。本発明を説明するための図である。本発明を説明するための図である。本発明を説明するための図である。曲げ剛性の計測方法を模式的に示した図である。本実施形態、比較例１および２の移動部のストロークに応じた往復移動機構全体の高さを示すグラフである。

以下に説明する実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の成立に必須であるとは限らない。以下、図面を用いて説明する。

図１は、本発明の第１実施形態の往復移動機構の構成を模式的に示す図である。図２は、本発明の第１実施形態の往復移動機構の主要部の構成を示す図であり、（Ａ）は、Ｕ字状に湾曲した支持部材及びそれに沿って配置された長尺体を示す側面図、（Ｂ−１）はA-A線における断面図、（Ｂ−２）は、B-B線における断面図である。

なお、本実施形態の往復移動機構は、例えば、チップマウンタのモータ等で駆動される可動ユニットとしてのＸ−Ｙの２軸で往復移動する機構の移動部と固定部との間に配置されて使用されるものであり、その長尺体は、電気ケーブルやエアの流路となるチューブ等を組み合わせた全体として弾性を有する帯状体として構成される。但し、以下の説明では、その往復移動機構の要部のみを示し、ステージ、フィーダ、モータ等、実際のチップマウンタが備える他の構成は省略している。また、往復移動機構のＸ軸方向の移動に関してのみ説明している。

図１に示すように、本実施形態の往復移動機構１は、長尺体２を上下（同図の上下方向）に湾曲させて配置したものであり、水平方向に往復移動可能な移動部（第１移動部）３と、この移動部３よりも下方に固定配置された固定部（第２固定部）４と、この移動部３および固定部４に接続された長尺体２と、この長尺体２の外側（同図における上方）に配置され、一端部側が移動部３に接続された支持部材５とを備えている。

なお、本実施形態では、上方に移動部３、下方に固定部４を配置しているが、これに限定されるものではなく、上方および下方に少なくとも一方、または両方に移動部が配置されていてもよいことはもちろんである。

また、図１に示すように、往復移動機構１の長尺体２は、長手方向の一部分が湾曲されることによって、上側延伸部（第１延伸部）２ａ、湾曲部２ｂおよび下側延伸部（第２延伸部）２ｃを有しており、湾曲した状態でその長手方向の一端側と他端側がそれぞれ上述した移動部３と固定部４間に配置される複数のケーブル・チューブ等の集合体（組合わせ体）として構成され、集合体（組合わせ体）に対し自立性を有するように構成されている。

本実施形態では、長尺体２は、ポリウレタン製のチューブや電気ケーブルを複数本、互いに近接させて融着等することにより組み合わされて構成されており、図２に示す例では、計１０本のケーブルで構成されている。

また、支持部材５は、長尺体２を外側から支持する支持部材本体６と長尺体の内側に配置され、長尺体２を挟持した状態で支持部材本体６と接続された係止ローラ（係止部材）１０を備えている。支持部材本体６は、複数の駒部材７が湾曲可能に連続的に連結された多関節部材を有し、長尺体２に沿って長尺体２の外側に配置されて長尺体２をその外側から押圧・支持するように構成されている。

支持部材本体６は、長尺体２を外側から押圧・支持して長尺体２の曲げ方向の移動を規制する第１支持部６Ａ、第１支持部６Ａと略直交して伸びるように配置されることによって、前記長尺体の幅方向への移動を規制する第２支持部６Ｂとを有している。

本実施形態では、支持部材本体６の第２支持部６Ｂは、相互に離間して配置される一対の多関節部材６ａ、６ｂを有し、収容部２０は、第１支持部２０１により相互に架橋される一対の多関節部材６ａ、６ｂから形成されている。多関節部材６ａ、６ｂは、それぞれ複数の駒部材７が湾曲可能に連続的に連結された構成を有している。一方、第１支持部６Ａは、複数の金属製の棒（ハ゛ー）９から構成され、各金属製の棒（ハ゛ー）９は、図２（Ｂ−１）等に示すように、一対の多関節部材６ａ、６ｂの外側端部のそれぞれに形成された貫通孔７ｅ、７ｅを、収容部２０を区画するように挿通して固定されている。尚、金属製の棒（ハ゛ー）９は、長手方向の所定の間隔を置いて、多関節部材６ａ、６ｂの貫通穴７ｅ、７ｅを挿通して固定されており、本実施形態では、その箇所を、Ｐで示している。その箇所Ｐは、湾曲の開始する箇所に設けることが望ましいが、長手方向においてＰを設ける間隔は３０〜４０ｍｍが好ましく、本実施形態では３０ｍｍに設定されている。

これにより、一対の多関節部材６ａ、６ｂが平行に保持されると共に、収容部２０の容積を保持し、収容部２０内に収容された長尺体２が圧迫されて損傷するのを防止できる。また、支持部材５を含めた往復移動機構全体の幅方向の剛性を保持することもできる。尚、本実施形態では、支持部材５の第１支持部６Ａを一対の多関節部材６ａ、６ｂのそれぞれに形成された貫通穴７ｅ、７ｅに挿通された複数の金属製の棒（ハ゛ー）９構成したが、多関節部材６ａ、６ｂには貫通穴７ｅ、７ｅを形成せず、単に一対の多関節部材６ａ、６ｂの外側端部のそれぞれに係止される止め金等により構成しても良い。

ここで、支持部材本体６の詳細について説明する。上述したように、支持部材本体６を構成する第２支持部６ｂは、それぞれ複数の駒部材７が湾曲可能に連続的に連結されて構成されている。第２支持部６ｂは、それぞれ長尺体２の長手方向に沿って並べられた断面が略レール形状の複数の駒部材７と、この長手方向に並べられた複数の駒部材７の各内周部に挿通されるバネ性（弾性）を有するコイル状（コイルバネ）の弾性部材８とを備えている。尚、駒部材７は、断面略レール形状に限らず、円筒形等であってもよい。

駒部材７の材料としては、例えば、液晶ポリマ（ＬＣＰ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の樹脂材料やアルミ等の金属材料や木製材料等が挙げられる。そして、耐摩耗性を高めるため、樹脂材料にガラスフィラーを混合してもよく、また、低摩擦とするために、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を混合してもよい。弾性部材８の材料としては、ステンレス等の金属材料や硬質のゴム材料等が挙げられ、曲げ応力を高めるためにテンションアニールを施してもよい。

図２（Ｂ）に示すように、駒部材７には、弾性部材８が貫装される長尺体２の長手方向に貫通する貫通孔７ａが形成されている。貫通孔７ａは中空の円筒形状に限らず、弾性部材８を挿通して保持できる形状であればC型の筒形状であってもよいし、角形の孔等であってもよく、また、例えば、１つの駒部材７の中で、円筒形状、Ｃ型の筒形状、円筒形状の順で組み合わされた穴であってもよい。また、図２（Ａ）に示すように、駒部材７の内側端部には、それぞれ長尺体２の長手方向の一方の側に半円状の凸部７ｂと、他方の側に（隣の駒部材７の）凸部７ｂと嵌合する半円状の凹部７ｃが形成されている。凸部７ｂと凹部７ｃは、それぞれ同一径で形成されている。そして、凸部７ｂおよび凹部７ｃは、それらの円弧中心が、貫通孔７ａに貫装される弾性部材８の中心軸線上に位置するように形成されている。また、図２（Ａ）に示すように、各駒部材７の主要部（内側端部以外の部分）は、前側が凹んだ円弧状部７ｊに形成され、後側が凸の円弧状部７ｋに形成されている。

また、図２（Ａ）では、相互に嵌りこんでいるため見えないが、図２（Ｂ−１）等に示すように、長尺体２の長手方向にリブ状に突起した突起部７ｄと、他方の側に（隣の駒部材７の）突起部７ｄと嵌合する対応した形状と大きさの縦溝７ｅが形成されている。図２（Ａ）のＬで示す部分のように、複数の駒部材７が長尺体２の長手方向に直線状に並んでいる状態では、凸部７ｂは前隣の駒部材７の凹部７ｃに略完全に嵌まり込むようになっているとともに、各駒部材７の前側の凹んだ円弧状部７ｊは、前隣の駒部材７の後ろ側の凸の円弧状部７ｋと隙間なく接合しており、更に、突起部７ｄは前隣の駒部材７の縦溝７ｅに略完全に嵌まり込むようになっており、複数の駒部材７それぞれの厚さ方向内側端の前側は、前隣の駒部材７の後ろ側との間に逆Ｖ型の隙間７ｆが形成されるような形状に形成されている。

このように、上記の構成の第２支持部６ｂは、長尺体２の湾曲方向に対応する方向に湾曲可能であり、また、弾性部材８の位置および駒部材７上側および下側の形状から、長尺体２の湾曲方向に対応する方向への湾曲に対する曲げ剛性よりも、この湾曲方向とは反対方向への曲げ剛性が高く構成されている。

ここで、上記の曲げ剛性の計測方法としては、図１１に示すように、支持部材本体の一端部側を固定し、一端部側から他端部側を同じ高さにした状態において（同図（Ａ）参照）、固定位置から他端部側までの所定の長さＬ１（本実施形態では２５０ｍｍ）の押圧位置において、他端部側を下方に所定の長さＬ２（本実施形態では３０ｍｍ）を押圧した場合（同図（Ｂ）参照）にかかる荷重（Ｎ）を計測することにより算出する。なお、支持部材の固定部側と他端部側の高さを同じにした状態において、他端部側が自重で湾曲してしまう場合の荷重は０（Ｎ）とする。ここで、長尺体の湾曲方向に対応する方向への曲げ剛性（Ｐ１）、すなわち往復移動機構の長尺体の湾曲による内側方向の曲げ剛性は、長尺体２の湾曲方向を内側とし、支持部材の内側が同図の下側を向くように一端部側を固定し、上記の計測方法で計測する。一方、長尺体の湾曲方向とは反対方向への曲げ剛性（Ｐ２）、すなわち長尺体の湾曲とは反対の外側方向への曲げ剛性は、上記の曲げ剛性（Ｐ１）の計測状態から支持部材を上下方向に１８０度回転させ、上記の計測方法と同様に計測する。

ここで、本実施形態の支持部材本体６の湾曲方向への曲げ剛性Ｐ１は０Ｎであり、その反対方向への曲げ剛性Ｐ２は３．４Ｎである。なお、本発明においては、支持部材本体が湾曲方向とこの湾曲方向とは反対方向に対しても湾曲可能である構成を採用しているが、湾曲方向とは反対方向へ湾曲させることができないものを採用してもよいことはもちろんである。

以上の構成において、図２（Ａ）のＣで示す部分のように、長尺体２の長手方向で湾曲した部分では、各駒部材７の凸部７ｂが前隣の駒部材７の凹部７ｃに略完全に嵌まった状態で、これらを回動軸を中心として回動するように位置ずれし、各駒部材７の前側と前隣の駒部材７の後ろ側との間が接触して逆Ｖ型の隙間７ｆが消失し、反対に、各駒部材７の前側の凹んだ円弧状部７ｊと前隣の駒部材７の後ろ側の凸の円弧状部７ｋとの間に外側ほど大きな隙間が形成されることで、複数の駒部材７それぞれの厚さ方向外側端から内側に向って大きなＶ型の隙間７ｇが形成されるようになる。但し、駒部材７の突起部７ｄと前隣の駒部材７の縦溝７ｅの嵌合状態は減少するが完全には外れないので、駒部材７同士の幅方向の位置ずれは防止される。また、駒部材７の各内周部に貫通されるバネ性（弾性）を有するコイル状（コイルバネ）の弾性部材８によっても、駒部材７同士の幅方向の位置ずれは防止されるのは勿論である。

次に、本実施形態の往復移動機構１の動作について、図３用いて説明する。図３は往復移動機構１動作について、初期状態（同図（Ａ））、移動の途中状態（同図（Ｂ））、移動の終盤状態（同図（C））を示している。同図（A）に示す初期状態においては、長尺体２の上側延伸部（第１延伸部）２ａの長さが、他の状態と比較して最大になっており、この状態において、支持部材５の支持部材本体６の先端（他端）は、長尺体２の上側延伸部２ａうち湾曲部２ｂ側に対応する位置にある。

この状態において、上述したように、支持部材本体６の第２支持部６ｂは、長尺体２の湾曲方向に対応する方向への湾曲に対する曲げ剛性よりも、この湾曲方向とは反対方向への曲げ剛性が高く構成されているため、長尺体２の湾曲によって生じる反力を抑制し、長尺体２の膨らみを低減する。

また、長尺体２の湾曲によって生じる反力は長尺体２の湾曲部２に近いほど大きくなるものの、支持部材５の支持部材本体６の先端（他端）が、長尺体２の上側延伸部２ａうち湾曲部２ｂ側に対応する位置にあるため、支持部材本体６の先端（他端）が、長尺体２の上側延伸部２ａうち移動部３側に対応する位置にある場合と比較して、長尺体２の反力をより効果的に支持することができる。

次に、上記の初期状態から、移動部３が水平方向に移動し、図３（Ｂ）に示す移動の途中状態に差し掛かったときには、支持部材本体６は、多関節部材で構成され、かつ先端側において長尺体２を挟持した状態で係止ローラ１０と接続されているため、長尺体２の湾曲部２ｂに合わせて、係止ローラ１０が支持部材本体６を下方に巻き込み、湾曲させる。これにより、支持部材本体６が移動部３の移動に伴い、水平方向に直線的に突出し続ける状態を回避することができ、図示しない筺体や他の装置に当接することを回避することができ、駆動時の安定性を向上させることができる。

次に、上記の移動の途中段階からさらに移動部の移動部３の移動が進み、移動の終盤状態（同図（C））に達した状態ときには、長尺体２の上側延伸部２ａの長さが最小となっており、この状態において支持部材本体６の先端は、長尺体２の湾曲部２ｂに対応する位置に配置される。このため、第２延伸部２ｃ側には支持部材本体が配置されることはなく、支持部材本体６が第２延伸部２ｃの下方に配置されることがないため、この下方の分の支持部材本体の高さを削減することができ、支持部材５と長尺体２を含めた全体の高さをさらに低減することができる。

次に、図４を用いて、比較例１について説明する。この比較例１の往復移動機構１００では、第１実施形態の往復移動機構と比較し、支持部材５を排除した構成、すなわち長尺体２のみが移動部３および固定部４に接続されており、他の構成は第１実施形態と同じである。

次に、図６を用いて、比較例２について説明する。この比較例２の往復移動機構１１０では、第１実施形態の往復移動機構と比較し、支持部材５を従来例と同様、所定の厚さ（本比較例では２ｍｍ）の金属板（この比較例２では、ＳＵＳ）１１１を用いて長尺体２の上側を押さえる構成を採用しており、金属板１１１は所定の長さ（この比較例では１５０ｍｍ）を有し、長尺体の上側に配置され、一端部が移動部に接続されている。他の構成は第１実施形態と同じである。

次に、図１２を用いて、本実施形態と比較例１および２それぞれの構成によって生じる往復移動機構全体の高さを比較する。

図１２に示す高さは、往復移動機構全体の高さを示している。ここでは本実施形態、比較例１および２の長尺体の長さを６００ｍｍ、本実施形態の支持部材５の長さを３００ｍｍ、移動部３の固定部の設置台からの高さを１２０ｍｍとする。また、上述した図３（Ａ）に示されるような初期状態における長尺体２の第１上側延伸部２ａが最大となる長さを４００ｍｍとし、この初期状態における移動部３と固定部４の距離を３５０ｍｍとし、本実施形態の支持部材本体の曲げＲを５０ｍｍにしている。さらに、移動部３のストロークを６００ｍｍとし、図３（Ｃ）に示される移動の終盤状態における第１上側延伸部２ａが最小となる長さを１００ｍｍにしている。

図１１に示されるように、比較例１の長尺体のみで構成したものは、移動部の移動に伴い、長尺体の湾曲部の反力が大きくなり、往復移動機構全体の高さが１５０〜１８０ｍｍの間を山なりに記録している。また、比較例２に関しては、金属板が短く、長尺体２の膨らみがより大きくなる湾曲部側を支持することができず、０〜３００ｍｍの段階では１４０ｍｍから１７０ｍｍ付近まで往復移動機構全体の高さが高くなる結果となった。これに対し、本実施形態の往復移動機構１は、ストローク間で往復移動機構全体の高さが１２０ｍｍを超えることがなく、低背化を実現できていた。

なお、本実施形態の往復移動機構は、上下に湾曲させたものであるが、例えば左右に湾曲させてもよいことはもちろんである。また、長尺体２は上記の構成に限られるものではなく、ケーブルおよび/またはチューブの組み合わせにより、断面形状がフラット状のものや、融着せずに単に複数のケーブルおよび/またはチューブを束にしたものでもよい。

さらには、本実施形態の移動部３は、水平方向に移動する構成を採用していたが、長尺体の膨らみを抑制できる範囲において、往復移動するものであればよく、例えば水平方向に対し、傾斜する方向に移動してもよい。また、本実施形態では、係止部材として、長尺体２との摩擦を低減し、発塵を抑制するために係止ローラ１０を採用したが、支持部材本体を長尺体に係止できるものであればよく、例えば板状の係止板であってもよい。

本発明は、その長手方向の一端側と他端側がそれぞれ往復移動機構の固定部と移動部間又は移動部相互間に配置され、その一部が湾曲されて使用される長尺体及びその外側に配置される支持部材を有する往復移動機構であれば、その大きさ・材質・用途の如何を問わず広く適用可能である。また、本発明に係る往復移動機構は、例えば機械加工ライン、半導体製造装置、電子部品実装装置等に組み込まれたロボット走行装置等にも適用が可能である。

1 往復移動機構（第１）
2 長尺体
2ａ上側延伸部（第１延伸部）
2ｂ湾曲部
2ｃ下側延伸部（第２延伸部）
3 移動部
4 固定部
5 支持部材
6 支持部材本体
10 係止ローラ（係止部材）

Claims

往復移動可能な第１移動部または固定された第１固定部と、
往復移動可能な第２移動部または固定された第２固定部と、
1または複数本のケーブルおよび/またはチューブで構成されるとともに、U字状に湾曲し、第１移動部または第１固定部側の第１延伸部と、湾曲部と、第２移動部または第２固定部側の第２延伸部を有し、一端部が前記第１移動部または第１固定部に、他端部が前記第２移動部または第２固定部に接続された長尺体と、
支持部材本体および係止部材を有し、前記長尺体を支持する支持部材と、を備え、
前記支持部材本体は、前記長尺体の外側に配置されるとともに、一端部が前記第１移動部または前記第１固定部に接続されており、前記第１延伸部の長さが最大のときは、他端が前記第１延伸部の前記湾曲部側に対応する位置または前記湾曲部に対応する位置にあり、かつ前記第１延伸部の長さが最小のときは、他端が前記湾曲部に対応する位置にある長さを有し、少なくとも前記長尺体の湾曲方向に対応する方向に湾曲可能であり、当該湾曲方向への曲げ剛性より、前記湾曲方向とは反対方向への曲げ剛性が大きく構成されており、
前記係止部材は、長尺体の内側に配置されるとともに、前記長尺体を挟持した状態で前記支持部材本体の他端部側に接続されていることを特徴とする往復移動機構。